Ուսումնասիրեք լույսի ինտերֆերենցիայի և դիֆրակցիայի օրինակելի խնդիրները՝ մեկ ճեղք , այնուհետև աշխատեք ինտերֆերենցիայի և լույսի դիֆրակցիայի խնդիրների վրա։
1. 700 նմ ալիքի երկարություն ունեցող լույսն անցնում է 0,2 մմ լայնություն ունեցող ճեղքով։ Էկրանի վրա դիֆրակցիոն պատկերը ճեղքից 50 սմ հեռավորության վրա է։ Որոշեք երկրորդ մուգ գծի և հիմնական լույսի գծի միջև եղած հեռավորությունը։
Քննարկում
Հարցրեց՝ y?
Պատասխան՝
Ճեղքի լայնությունը շատ փոքր է ճեղքի և էկրանի միջև եղած հեռավորության համեմատ (նկարում ճեղքի լայնությունը մեծացված է), ուստի անկյունը շատ փոքր է։ Անկյունն այնքան փոքր է, որ sin theta-ի արժեքը մոտ է շոշափող theta-ի արժեքին։
Հիմնական լուսավոր գծի և երկրորդ մուգ գծի միջև հեռավորությունը 3,5 միլիմետր է։
2. 0,1 մմ լայնությամբ մեկ ճեղքը լուսավորվում է մոնոքրոմատիկ լույսով, և ճեղքից 4 մետր հեռավորության վրա գտնվող էկրանի վրա դիֆրակցիայի արդյունքում կարելի է դիտարկել տարբեր՝ պայծառ ու մուգ գծեր: Եթե երկրորդ մուգ գծի և գլխավոր պայծառ գծի միջև հեռավորությունը 16 մմ է, որոշեք լույսի ալիքի երկարությունը:
Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
դ = 0,1 մմ = 0,0001 մ = 1 x 10-4 m
լ = 4 մ
n = 2
y = 16 մմ = 16 x 10-3 m
Հարց՝ որքա՞ն է լույսի ալիքի երկարությունը։
Պատասխան՝
Լույսի ալիքի երկարությունը = 200 նանոմետր
3. Նայեք ստորև ներկայացված նկարին։
Միակ բացը 0,2 մմ լայնությամբ S-ը լուսավորվում է λ = 500 նմ (1 նմ = 10) երկարությամբ լույսի զուգահեռ փնջով։-9 մ): Արդյունքում ստացված դիֆրակցիոն պատկերը ֆիքսվում է ճեղքից 60 սմ հեռավորության վրա գտնվող էկրանի վրա: Երկրորդ մուգ գծի և կենտրոնական պայծառ գծի միջև հեռավորությունը կազմում է…
Ա. 3,0 մմ
Բ. 3,6 մմ
Գ. 4,8 մմ
D. 5,8 մմ
Ե. 6,0 մմ
Քննարկում
Հայտնի է :
λ = 500 նմ = 500 x 10-9 մ = 5 x 10-7 m
դ = 0,2 մմ = 0,2 x 10-3 մ = 2 x 10-4 m
լ = 60 սմ = 0,6 մ
n = 2
Հարցրեց : յ?
Ջավաբ :
Ճեղքի լայնությունը շատ փոքր է ճեղքի և էկրանի միջև եղած հեռավորության համեմատ, ուստի անկյունը շատ փոքր է (վերևում պատկերված ճեղքի լայնությունը մեծացված է): Անկյունը շատ փոքր է, ուստի sin-ի արժեքը երշիկ մոտենում է շոշափողին երշիկ.
sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6
Միակ ճեղքային դիֆրակցիայի բանաձև (նվազագույնը).
d sin θ = n λ
(2 x 10)-4)(y/0,6) = (2)(5 x 10-7)
(2 x 10)-4) y = (0,6)(10 x 10-7)
(2 x 10)-4) y = 6 x 10-7
y = (6 x 10-7) / (2 x 10-4)
y = 3 x 10-3
y = 0,003 մետր
y = 3 միլիմետր
Ճիշտ պատասխանը Ա-ն է։
4. 5000 Å (1 Å = 10 −10 մ) ալիքի երկարությամբ մոնոքրոմատիկ լույսի փունջը, անցնելով մեկ ճեղքով, ստեղծում է առաջին կարգի պայծառ դիֆրակցիոն պատկեր, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ճեղքի լայնությունը…
Ա. 0,001 մմ
Բ. 0,004 մմ
Գ. 0,012 մմ
D. 0,017 մմ
Ե. 0,019 մմ
Քննարկում
Հայտնի է :
λ = 5000 Å = 5000 x 1010 - մ = 5 x 10-7 m
որդի 30o = 0,5
n = 1
Հարցրեց : բացվածքի լայնությունը (դ) ?
Ջավաբ :
d sin θ = n λ
դ (0,5) = (1)(5 x 10-7)
դ = (5 x 10-7) / (0,5)
դ = 10 x 10-7 m
դ = 1 x 10-6 m
դ = 1 x 10-3 mm
դ = 0,001 մմ
Ճիշտ պատասխանը Ա-ն է։
Լույսի ինտերֆերենցիան և դիֆրակցիան՝ մեկ ճեղք
1. 0,5 մմ լայնությամբ ճեղքը լուսավորվում է 650 նմ ալիքի երկարություն ունեցող լույսով: Էկրանի վրա դիֆրակցիոն պատկերը գտնվում է ճեղքից 50 սմ հեռավորության վրա: Որոշեք երկրորդ մուգ գծի և հիմնական լույսի գծի միջև եղած հեռավորությունը:
2. 0,4 մմ լայնությամբ մեկ ճեղքը լուսավորվում է մոնոքրոմատիկ լույսով, և դիֆրակցիոն ցանցից 2 մետր հեռավորության վրա գտնվող էկրանի վրա կարելի է դիտարկել պայծառ և մութ դիֆրակցիոն պատկերներ: Եթե երրորդ մուգ գծի և հիմնական պայծառ գծի միջև հեռավորությունը 20 մմ է, որոշեք լույսի ալիքի երկարությունը:
